热电耦合测试装置制造方法及图纸

技术编号:29457480 阅读:12 留言:0更新日期:2021-07-27 17:24
本实用新型专利技术公开了热电耦合测试装置,包括测试装置、加热装置、制冷装置等,测试装置包括载板、外壳等,加热装置由两个放置在加载试件两端的加热电阻丝组成,制冷装置为放置在加载试件上方可通入液氮的制冷管组成;本实用新型专利技术的优点在于可以通过控制制冷管内的液氮输入以及电热丝的功率来调节壳体内的温度,载板上有U型沟道与导线连接,可用来固定棒状型的焊点,整体的测试装置体积小,可以在减少资源消耗的同时,进行不同温度梯度下的通电测试。

【技术实现步骤摘要】
热电耦合测试装置
本技术涉及电子封装材料测试
,具体涉及热电耦合测试装置,
技术介绍
电子封装的材料性能测试是验证电子元器件可靠性的基础。在电子元器件使用过程中,电子封装的焊点结构在传输信号的同时伴随着持续的电流,电流的存在会使焊点内部出现电迁移现象,进而产生柯肯达尔孔洞,这会对焊点结构的可靠性产生重要的影响。现有技术存在体积较大、成本高、可靠性差等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足,提供热电耦合测试装置,体积小,适用于被加载试件体型较小的结构,实现在不同电流密度和温度条件下的耦合观测,在实现热电耦合功能测试的前提下尽可能地减少资源消耗,降低测试成本等。本技术的目的是通过以下方案实现的:热电耦合测试装置,包括用于放置加载试件的载板,以及设有螺钉、电热丝、制冷管、开关、温度计和外壳;螺钉与加载试件连接;电热丝放置于加载试件的两端,与加载试件并联,且电热丝与开关连接;制冷管的一端与外壳连接,通过外壳与外界连通能够输入液氮,制冷管的另一端位于加载试件的上方;温度计能够进入测试装置内部,用于检测加载试件周围的环境温度。进一步地,在载板上设置有U型槽。进一步地,螺钉上附带导电使用的铜片,当加载试件被放置在U型槽后,使用铜片压在其上方,在导电的同时也能够起到固定作用。进一步地,所述电热丝放置于加载试件的两端,且与加载试件并联,其由两个放置在加载试件两端的加热电阻丝组成,两个加热电阻丝上接开关。进一步地,所述制冷管上方开孔。进一步地,所述电热丝为电阻可变,能够通过调节电阻来控制通过加载试件的电流大小。进一步地,所述温度计用于检测加载试件周围的环境温度。进一步地,所述外壳上设置有开孔,用于电源导线、温度计导线能够进入测试装置。进一步地,设有与外壳上的开孔匹配的隔热密封孔塞。进一步地,所述外壳为中间真空的双层保温结构。本技术的有益效果:本技术的热电耦合测试装置体积小,适用于被加载试件体型较小的结构,通过对壳体内冲入液氮或者升温实现在不同电流密度和温度条件下的耦合观测,载板上有U型沟道与导线连接,可用来固定棒状型的焊点,相比较于体型很大的高低温箱结构,该装置针对小型试件结构,可以在实现热电耦合功能测试的前提下尽可能地减少资源消耗,降低测试成本。附图说明下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的结构示意图;图中,1-加载试件、2-螺钉、3-电热丝、4-制冷管、5-开关、6-温度计、7-外壳、8-U型槽、9-载板。具体实施方式本说明书中所有实施例公开的所有特征(包括任何附加权利要求、摘要和附图),或隐含公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合或替换。在电子元器件工作的过程中,结构各个部分的温度随着元器件工作功率的大小而改变,对于同样承受电流作用的封装材料来讲,研究和观测在不同温度梯度下的热电耦合现象至关重要。如图1所示,热电耦合测试装置,包括:热电耦合测试装置,包括用于放置加载试件1的载板9,以及设有螺钉2、电热丝3、制冷管4、开关5、温度计6和外壳7;螺钉2与加载试件1连接;电热丝3放置于加载试件1的两端,与加载试件1并联,且电热丝3与开关5连接;制冷管4的一端与外壳7连接,通过外壳7与外界连通能够输入液氮,制冷管4的另一端位于加载试件1的上方;温度计6能够进入测试装置内部,用于检测加载试件1周围的环境温度。进一步地,在载板9上设置有U型槽8。进一步地,螺钉2上附带导电使用的铜片,当加载试件1被放置在U型槽8后,使用铜片压在其上方,在导电的同时也能够起到固定作用。进一步地,所述电热丝3放置于加载试件1的两端,且与加载试件1并联,其由两个放置在加载试件1两端的加热电阻丝组成,两个加热电阻丝上接开关5。进一步地,所述制冷管4上方开孔。进一步地,所述电热丝3为电阻可变,能够通过调节电阻来控制通过加载试件1的电流大小。进一步地,所述温度计6用于检测加载试件1周围的环境温度。进一步地,所述外壳7上设置有开孔,用于电源导线、温度计6导线能够进入测试装置。进一步地,设有与外壳7上的开孔匹配的隔热密封孔塞。进一步地,所述外壳7为中间真空的双层保温结构。在本技术的其他实施例中,如图1所示,实际加载试件1可具有棒状焊点结构,其中间部分为焊点结构,其材料为电子封装结构中使用的焊料合金,两端为铜棒,电流经过焊点时会使材料内部产生电迁移现象,经过长时间通电后会在焊点一端与铜棒的交界处产生柯肯达尔孔洞,影响焊点结构的可靠性。通过改变环境温度以及流经焊点的电流大小来研究不同温度以及电流密度下对孔洞产生的影响,进而对焊点结构的可靠性做出预测。螺钉2上附带导电使用的铜片,当加载试件1被放置在U型沟道后,使用铜片压在其上方,在导电的同时也可以起到一定的固定作用,防止装置移动时焊点滑动,影响电路导通。电热丝3放置于加载试件1的两端,与加载试件1并联,可由两个放置在加载试件1两端的加热电阻丝组成,两个加热电阻丝上接开关5,随升温或降温需求可随时断开闭合,电热丝3为电阻可变,在与加载试件1使用同一个电流源的情况下,可以通过调节电阻值来确保加载试件上面的电流稳定性。制冷管4与液氮接通,管道上方有开孔,当液氮流入管道后会因为温差过大而迅速气化使环境降温,但因为开孔朝上的原因不会发生液氮流入壳体内部产生温度冲击的现象。温度计6用来检测加载试件1周围的环境温度,根据温度的波动值来确定液氮的通入速率以及电热丝3的加热功率。外壳7为中间真空的双层保温结构,在壳体上预先开孔以确保电源、温度计6等导线可以进入,并预制与之匹配的隔热密封孔塞,尽可能减少热量交换而降低资源消耗。载板9用来放置加载试件1,为了更好地放置加载试件,在其上预制出U型槽8,加载试件1为棒状形焊点试件时,可以嵌在其中,固定位置,沟道的数量可以根据载板的大小以及需要加载的数量来确定。由上可知,本技术的实施例包括测试装置、加热装置、制冷装置等,测试装置可以包括载板、外壳等,加热装置可以由两个放置在加载试件两端的加热电阻丝组成,制冷装置可以为放置在加载试件上方可通入液氮的制冷管组成等,此处不再赘述;本技术的优点在于可以通过控制制冷管内的液氮输入以及电热丝的功率来调节壳体内的温度,载板上有U型沟道与导线连接,可用来固定棒状型的焊点,整体的测试装置体积小,本技术可以在减少资源消耗的同时,进行不同温度梯度下的通电测试。除以上实例以外,本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例,各个实施例的特征可以互换或替换,本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.热电耦合测试装置,其特征在于,包括用于放置加载试件(1)的载板(9),以及设有螺钉(2)、电热丝(3)、制冷管(4)、开关(5)、温度计(6)和外壳(7);螺钉(2)与加载试件(1)连接;电热丝(3)放置于加载试件(1)的两端,与加载试件(1)并联,且电热丝(3)与开关(5)连接;制冷管(4)的一端与外壳(7)连接,通过外壳(7)与外界连通能够输入液氮,制冷管(4)的另一端位于加载试件(1)的上方;温度计(6)能够进入测试装置内部,用于检测加载试件(1)周围的环境温度。/n

【技术特征摘要】
1.热电耦合测试装置,其特征在于,包括用于放置加载试件(1)的载板(9),以及设有螺钉(2)、电热丝(3)、制冷管(4)、开关(5)、温度计(6)和外壳(7);螺钉(2)与加载试件(1)连接;电热丝(3)放置于加载试件(1)的两端,与加载试件(1)并联,且电热丝(3)与开关(5)连接;制冷管(4)的一端与外壳(7)连接,通过外壳(7)与外界连通能够输入液氮,制冷管(4)的另一端位于加载试件(1)的上方;温度计(6)能够进入测试装置内部,用于检测加载试件(1)周围的环境温度。


2.根据权利要求1所述的热电耦合测试装置,其特征在于,在载板(9)上设置有U型槽(8)。


3.根据权利要求2所述的热电耦合测试装置,其特征在于,螺钉(2)上附带导电使用的铜片,当加载试件(1)被放置在U型槽(8)后,使用铜片压在其上方,在导电的同时也能够起到固定作用。


4.根据权利要求1所述的热电耦合测试装置,其特征在于,所述电热丝(3)放置于加载试件(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:武春风王文杰莫尚军刘林涛赵天源
申请(专利权)人:航天科工微电子系统研究院有限公司
类型:新型
国别省市:四川;51

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